JP2019164756A - 3d構造に関して電子機器設計を容易化する装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
3D成形等の処理対象の電気絶縁基板上への導電性構造の回路の生成に適用可能な材料および/またはプロセスを特徴付けする情報を取得して、メモリが提供するデータリポジトリに格納することと、
任意選択として最初は実質的に平面状の熱可塑性フィルムを備えた基板から生成される3D目標設計、好ましくは少なくとも3D面および/または立体目標設計(すなわち、任意選択として機械的CADモデルによる、3D目標構造)と、
特性(材料、導電性)、寸法、接続、および/または位置の観点でのコンポーネントおよび/または接続トレース等、2Dおよび/または3D領域において規定され、基板上に設けられる目標回路設計と、
任意選択としてデジタルモデルおよび/または多くの関連パラメータにより表される基板(その材料および厚さ等)と、
好ましくは3D成形プロセス(成形プロセスの種類(たとえば、熱成形、真空または低圧成形)、温度、および/または圧力等)と、
を特徴付けする設計入力を受信することと、
受信した設計入力および受信した設計入力に対応するデータリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、回路設計の位置を含めて、3D目標設計および基板の位置間のマッピングを決定することであり、マッピング技術が、3D目標設計の生成時、基板の伸長をマッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、決定することと、
マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった製造機器等の受信エンティティに提供することと、
を行わせるように構成された、装置である。
熱成形、真空成形、または低圧成形等の3D成形による電子機器用の3D基板の生成に適用可能な1つまたは複数の材料およびプロセスを特徴付けする情報を取得して、メモリが提供するデータリポジトリに格納することと、
任意選択として機械的3D CADモデルにより、基板の3D成形により生成される少なくとも3D目標設計(好ましくは3D面および/または立体目標設計)を特徴付けする設計入力を受信することと、
受信した設計入力およびデータリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、3D目標設計および未成形基板の位置間のマッピングを決定することであり、マッピング技術が、上記3D成形に応答して基板の伸長を推定し、マッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、決定することと、
マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった回路レイアウト設計機器または製造機器等の受信エンティティに提供することと、
を行わせるように構成された、装置である。
3D成形等の処理対象の電気絶縁基板上への導電性構造の回路の生成に適用可能な材料およびプロセスを特徴付けする情報を取得して、データリポジトリに格納することと、
任意選択として機械的CADモデルにより、任意選択として3D成形を伴うプロセスにより基板から生成される3D目標設計(好ましくは3D面および/または立体目標設計)と、
2Dおよび/または3D領域において規定され、基板上に設けられる目標回路設計と、
基板と、
好ましくは3D成形プロセスと、
を特徴付けする設計入力を受信することと、
受信した設計入力および受信した設計入力に対応するデータリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、回路設計の位置を含めて、3次元目標設計および上記3D成形前の基板の位置間のマッピングを決定することであり、マッピング技術が、上記3D成形に応答して基板の伸長を推定し、マッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、決定することと、
マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった製造機器等の受信エンティティに提供することと、
が実行されるようになっていてもよい。
熱成形等の成形による電子機器用の3D基板の生成に適用可能な1つまたは複数の材料およびプロセスを特徴付けする情報を取得して、データリポジトリに格納するステップと、
任意選択として機械的CADモデルにより、基板の3D成形により生成される少なくとも3D目標設計(好ましくは3D面および/または立体目標設計)を特徴付けする設計入力を受信するステップと、
受信した設計入力およびデータリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、3D目標設計および上記3D成形前の基板の位置間のマッピングを決定するステップであり、マッピング技術が、上記3D成形に応答して基板の伸縮を推定し、マッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、ステップと、
マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった回路レイアウト設計機器または製造機器等の受信エンティティに提供するステップと、
を含む、方法である。
基板(名称、種類、ならびに/またはより具体的な材料特性および寸法関連データ等を介して、入力が基板を指定していてもよく、これに基づいて、たとえばマッピング目的でデータリポジトリから、任意選択として別の関連データを取り出すことも可能である)と、
必須ではないが好ましくは3D成形プロセス(たとえば、主として基板の展開/折り畳み挙動にしか関心がない場合であっても、伸長による変形を考慮する)と、
2Dおよび/または3D領域において規定され、基板上に設けられる目標回路設計と、
を特徴付けする設計入力を受信するのが好ましい。
103 基板
103B 目標設計/成形基板
104 機構
105A 局所3D形状
105B 局所3D形状
106 機構
112 インジケータ
113 回路設計
113A トレース
113B コンポーネント
302 成形
304 未成形
306 選択位置
502 処理ユニット
503 ソフトウェア
504 メモリ
506 UI(ユーザインターフェース)
510 通信インターフェース
511 通信ネットワーク
512 データリポジトリ
514 マッピングモジュール
516 最適化モジュール
518 設計目的要素
520 MCAD
522 ECAD
524 グラフィックス/グラフィカル設計
526 光学的設計
702 指標
706 導電トレース
708 電子コンポーネント
712 パターン/輪郭線
722 インジケータ
本開示は、以下の[1]から[27]を含む。
[1]3次元(3D)目標設計に関して回路レイアウト設計を容易化する電子装置であり、データを伝送する少なくとも1つの通信インターフェース、命令等のデータを処理する少なくとも1つのプロセッサ、および上記命令等のデータを格納するメモリを備えた、装置であって、上記少なくとも1つのプロセッサが、上記格納された命令に従って、
処理対象の電気絶縁基板上への導電性構造の回路の生成に適用可能な材料および/またはプロセスを特徴付けする情報を取得して、上記メモリが提供するデータリポジトリに格納することと、
任意選択として機械的CADモデルにより、基板から生成される3D、好ましくは3D面および/または立体目標設計と、
意図する特性(材料、導電性/抵抗)、寸法、製造方法、接続、および/または位置の観点でのコンポーネントおよび/または電気的トレース等、2Dおよび/または3D領域において規定され、上記基板上に設けられる目標回路設計と、
基板(その材料および厚さ、または一般的には寸法等)と、
を特徴付けする設計入力を受信することと、
上記受信した設計入力および上記受信した設計入力に対応する上記データリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、上記回路設計の位置を含めて、上記3D目標設計および上記基板の位置間のマッピングを決定することであり、上記マッピング技術が、上記3D目標設計の生成時、好ましくは3D成形中に上記基板の伸長を上記マッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、決定することと、
上記マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった製造機器等の受信エンティティに提供することと、
を行わせるように構成された、装置。
[2]a)上記マッピングが、3D成形を利用して上記基板から生成される3D目標設計および上記3D成形前の元の状態の上記基板の位置間のマッピングを含むことと、
b)上記マッピングが、好ましくは少なくとも位置および/または寸法の観点で、さらに好ましくは伝導性または抵抗等の多くの電気的特性の観点で、上記3D目標設計と上記基板との間の1つまたは複数の機構を指定して変換することと、
の少なくとも一方である、上記[1]に記載の装置。
[3]上記指定および変換される1つまたは複数の機構が、上記基板または3D成形によって上記基板から処理される3D目標設計上に設けられる少なくとも1つの機構を含む、上記[2]に記載の装置。
[4]上記1つまたは複数の機構が、目標回路設計、導電トレース、接触パッド、電極、電子コンポーネント、グラフィカル要素、光学的機構、ビア、開口、熱伝導性、熱絶縁性、および電気絶縁性から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、上記[3]に記載の装置。
[5]上記機構が、上記基板と上記3D目標設計との間の位置の対応および/または上記基板の局所的伸長の範囲の視覚的検査および解析を容易化するモデルデータ、任意選択としてワイヤフレームモデルデータを含む、上記[2]に記載の装置。
[6]上記機構のモデル、任意選択としてワイヤフレームまたは記号的指標を利用して、マッピング機構、任意選択として導電トレース、グラフィカル要素、または電子コンポーネントを指定するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[7]a)上記マッピング技術が、シミュレーション、好ましくは有限要素解析に基づくシミュレーションを包含することと、
b)上記マッピング技術が、3D投影、任意選択としてマップ投影を包含することと、
の少なくとも一方である、上記[1]に記載の装置。
[8]等距離投影、1点等距離投影、2点等距離投影、および選択曲線からの等距離投影から成る群から選択される少なくとも1つの投影技術に基づいて上記投影を決定するように構成された、上記[7]に記載の装置。
[9]選択されたマップ投影を局所的または大域的に適用して、上記3D目標設計および上記基板をマッピングするように構成された、上記[7]に記載の装置。
[10]任意選択としてオフセットベクトルマッピングにより、少なくとも上記3D目標設計を特徴付けする上記設計入力に基づいて、任意選択として本質的には点または領域型の上記基板の多くの異なる位置で、伸長の関連量および任意選択としての方向、任意選択として伸長割合、伸長密度、または伸長係数を示す基板挙動を決定するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[11]上記マッピングが、少なくとも上記3D目標設計から上記基板までの所々において、本質的に全射的、任意選択として実質的に全単射的である、上記[1]に記載の装置。
[12]上記設計入力の少なくとも一部の取得、上記データリポジトリに格納される上記情報の取得、および/または上記出力の提供を行うように構成された、ユーザとの間の情報伝送または相互作用のためのユーザインターフェースを備えた、上記[1]に記載の装置。
[13]任意選択としてCAD等のCAEソフトウェアから、有線または無線ネットワークインターフェース等の上記通信インターフェースを介して、上記設計入力の少なくとも一部および/または上記リポジトリに格納される情報を受信するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[14]好ましくは上記メモリに格納されたユーザ調整可能および/または選択可能な初期設定から、上記基板の特性および/または上記基板から上記3D目標設計を生成するプロセス等の上記設計入力の一部を読み出すように構成された、上記[1]に記載の装置。
[15]上記基板から上記3D目標設計を生成するプロセス、任意選択として3D成形プロセスに関する特性が、少なくとも一部が本質的に上記マッピング技術自体に埋め込まれており、任意選択として、シミュレーションまたは投影モデルにおけるモデル化または直接的な採用がなされた、上記[1]に記載の装置。
[16]上記データリポジトリが、基板材料、印刷材料、電気絶縁材料、電気絶縁印刷材料、電気絶縁インク、導電性印刷材料、導電性インク、導電性接着剤、非導電性接着剤、基板材料の伸縮特性、導電性インクの伸縮特性、導電トレース、導電接触パッド、電子コンポーネント、および印刷可能電子コンポーネントから成る群から選択される少なくとも1つの要素に関する情報を含む、上記[1]に記載の装置。
[17]上記設計入力が、上記3D目標設計のデジタル3Dモデル、上記機械的目標設計の上記デジタル3Dモデルを含むCAD等のCAEファイル、回路図の指標、回路図を記述したECADファイル、回路レイアウトの指標、回路レイアウトを記述したデジタルファイル、ガーバーファイルまたはディスクリプション、回路レイアウトまたは回路図を記述したガーバーファイルまたはディスクリプション、PDFファイル、回路図または回路レイアウトを記述したPDFファイル、回路レイアウトを記述したIDFファイル、回路レイアウトを記述した画像ファイル、基板材料の指標、基板厚さの指標、基板寸法の指標、上記基板を特徴付けしたデジタルモデル、および基板特性の指標から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、上記[1]に記載の装置。
[18]基板材料等の材料、導電性材料、導電トレース材料、コンポーネント材料、電気絶縁材料、または接着剤材料が、上記マッピングおよび/または出力に決定に利用され、導電性、体積抵抗率、絶縁耐力、導電性インク等の材料の電流密度、伸長の単位変化当たりの抵抗率変化(dR/ds)、伸長時の破壊点、熱伝導性、引っ張り強度、終局または破壊引っ張り強度、延性、可塑性、剛性、衝撃強度、成型収縮、熱膨張係数、耐化学性、熱撓み、硬度、および可燃性から成る群から選択される少なくとも1つの特性の観点で、上記データリポジトリ、設計入力、および/またはデジタル出力において特徴付けされた、上記[1]に記載の装置。
[19]a)上記設計入力が、関連する成形プロセスの種類、温度、速度、および/または圧力等の3D成形プロセスを特徴付けすることと、
b)上記設計入力が、上記マッピングによりさらに網羅された1つまたは複数の光学的機構、任意選択として光制御、グラフィックスまたはマスク等の情報および/または装飾機構を特徴付けすることと、
の少なくとも一方である、上記[1]に記載の装置。
[20]基板材料、基板寸法、基板形状、プロセスパラメータ、成形方法、成形パラメータ、成形温度、成形圧力、成形時間、導電性材料、導電性インク、導電性接着剤、非導電性接着剤、樹脂、上記回路設計の要素等の1つまたは複数の機構の位置、成形前の上記基板上の上記回路設計の要素等の1つまたは複数の機構の位置、成形前および/または成形後の上記基板上の上記回路設計の回路レイアウト、コンポーネント位置、成形前の上記基板上のコンポーネント位置、ビアまたはフィードスルー位置、ビアまたはフィードスルー寸法、ビアまたはフィードスルー材料、導電トレースまたはパッド幅、導電トレースまたはパッド厚さ、導電トレースまたはパッド位置、導電トレースまたはパッド形状、導電トレース経路、導電トレース屈曲、導電トレース屈曲半径、導電トレースまたはパッド長さ、導電トレース材料、上記3D目標設計のトポロジ的機構、上記3D目標設計のトポロジ的機構の形状および/またはサイズ、上記3D目標設計のトポロジ的機構の曲率または屈曲半径のレベル、ならびに光ガイド、反射器、光マスク、吸光器、または拡散器等、可視光および/または非可視光を制御する上記基板における光学的機構の材料、形状、寸法、および/または位置等の構成から成る群から選択される上記回路設計、3D目標設計、および/または上記基板に関する少なくとも1つの要素に関して、上記設計入力および上記データリポジトリ中の情報に基づいて上記出力中に指定される選択、置換、代替、または推奨を決定するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[21]上記3D目標設計が示唆する屈曲半径に基づいて上記基板上に設けられる導電性インクまたは電気絶縁材料のトレースまたはパッド等の導電性要素の材料、材料特性、厚さ、長さ、または幅を決定するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[22]上記出力が、CAEファイル、回路図の指標、回路レイアウトの指標、回路レイアウトを記述したECADファイル、回路レイアウトを記述したIDFファイル、電気的トレース数等の上記回路設計の少なくとも一部を上記基板上に印刷する印刷命令ファイル、回路レイアウトを記述した画像ファイル、多くの電子コンポーネントの3D組み立て用の命令を含むファイル、基板材料の指標、基板厚さの指標、基板寸法の指標、および基板特性の指標から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、上記[1]に記載の装置。
[23]好ましくは選択された基準に係る優先順で、上記回路設計の上記回路レイアウト、成形プロセス、3D目標設計、および/または基板に関する提案の代替選択肢のリスト等の集まりを上記出力において提供するように構成された、上記[1]に記載の装置。
[24]a)上記設計入力が、上記マッピングまたは出力の決定において本質的に従うように構成された多くのユーザ規定設計要件を含むことと、
b)上記設計入力が、選択された基準に従ってより適すると判定された設計選択肢で選択的に置き換えるように構成された多くのユーザ規定設計選好を含むことと、
c)上記設計入力が、上記基板上の関連する表面積の最小化もしくは最大化、上記3D目標設計を生成する上記基板の3D成形等の処理に続く電気抵抗、伝導性、および/もしくは材料伸長の最小化もしくは最大化、ならびに/または上記マッピングに基づいて上記機構のレイアウトまたは関連する回路設計を決定する際に、上記回路設計の導電トレースもしくは概して上記回路設計等、上記基板上に設けられる導電性もしくは絶縁機構、上記基板上に設けられる熱伝導性もしくは絶縁機構に関する設計要件もしくは選好を利用するとともに、結果を上記出力において指定するように構成された構成における1つまたは複数の選択材料の使用もしくは回避の観点で上記要件または選好を特徴付けすることと、
d)上記設計入力が、2Dの上記回路設計の回路図、任意選択として関連するレイアウトの少なくとも一部を特徴付けすることであり、当該装置が、上記マッピングならびに物理的伸縮および/もしくは電気抵抗最小化等の選択基準に基づいて、上記基板上の導電トレース、パッド、および/またはコンポーネント等、1つまたは複数の関連する回路機構または具体的には要素の位置決めおよび/または材料等のレイアウトを最適化するとともに、結果を上記出力において指定するように構成された、特徴付けすることと、
e)上記設計入力が、3Dの関連するレイアウト等の上記回路設計の少なくとも一部を特徴付けすることであり、当該装置が、上記マッピングに基づいて、上記基板上の上記回路設計の上記少なくとも一部の位置決めを決定するように構成された、特徴付けすることと、
のうちの少なくとも1つである、上記[1]に記載の装置。
[25]a)上記基板の1つまたは複数の位置において、好ましくは任意選択として上記デジタル出力中および/またはユーザインターフェース経由の矢印、番号、色、シェーディング、パターン、または輪郭線の形態のグラフィカル指標等の視覚的指標を含む指標、関連する伸縮の推定量および任意選択としての方向、伸縮割合、伸縮密度、または伸縮係数を与えることと、
b)任意選択として共通色またはパターン等の矢印または共通機構等の接続要素を含む上記基板およびその処理された3D目標設計の上記モデル間の共通要素の観点で、点間または領域間インジケータにより、好ましくはグラフィカルに上記マッピングを指定することと、
c)上記基板の成形後、成形中、および/または成形前の状態における上記回路の電気的特性、任意選択として抵抗等の選択点間および/または機構固有の特性の推定値を決定することであり、当該装置が好ましくは、上記デジタル出力中および/もしくはユーザインターフェース経由での上記特性の指定ならびに/または上記基板上のレイアウト等の上記回路設計の上記構成の最適化における利用を行うように構成された、決定することと、
d)過去に与えられた入力、補助入力の所望の変化または当該装置により過去に与えられた上記出力の所望の変化を示す設計入力を動的または反復的に受信するとともに、これに基づいて、上記マッピングおよび/または上記出力を再決定するように構成されたことと、
のうちの少なくとも1つを行うように構成された、上記[1]に記載の装置。
[26]a)デジタルファイルまたはユーザ制御入力等、上記設計入力の上記回路設計において検出された1つまたは複数の識別子または識別可能キューに基づいて、電気絶縁層により分離された上記基板の共通面上の複数の積層導電層を識別するとともに、好ましくは上記設計入力の上記元の回路設計においても検出されない場合に短絡が生じないように、上記マッピングに基づいて、各積層導電層および隣り合う絶縁層のレイアウトを最適化するようにさらに構成されたことと、
b)印刷あるいは積層生成等、上記基板上に生成され、上記支持基板の3D成形により伸長する場合の上記回路設計のトレースまたは絶縁機構等の1つまたは複数の機構の抵抗または伝導性等の少なくとも1つの電気的特性を決定するとともに、好ましくは上記マッピングおよび好ましくは上記リポジトリに格納された情報に基づいて、上記機構の位置、経路、材料、断面積、厚さ、および/または幅等の少なくとも1つの特性の最適化において上記特性および伸長によるその挙動を考慮することと、
c)位置、経路、材料、上記材料中の粒子等の導電機構の量もしくは濃度、断面積、厚さ、ならびに/または幅等、上記回路設計のトレース等の1つまたは複数の機構の少なくとも1つの特性を最適化することであり、当該最適化目的には、抵抗の最小化、材料使用の最小化、および/または材料コストの最小化から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、最適化することと、
d)上記伸長による上記機構内の粒子等の導電性材料の相互再位置決めに基づいて、上記目標回路設計のトレース等の導電機構の伝導性または抵抗率変化を推定するとともに、好ましくは上記回路設計の上記最適化において上記推定値を利用するようにさらに構成されたことと、
e)ディスプレイまたはプロジェクタを介して上記ユーザに伝達される表示データを利用して上記出力の少なくとも一部を提供することと、
のうちの少なくとも1つを行うように構成された、上記[1]に記載の装置。
[27]上記目標回路が、導電トレース、接触パッド、電気絶縁要素、電極、電子コンポーネント、電気機械コンポーネント、電気光学またはオプトエレクトロニクスコンポーネント、熱伝導性材料または要素、放射放出コンポーネント、発光コンポーネント、LED(発光ダイオード)、OLED(有機LED)、側方照射LED等の光源、上方照射LED等の光源、下方照射LED等の光源、放射検出コンポーネント、光検出コンポーネント、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光起電デバイス、センサ、微小機械コンポーネント、スイッチ、タッチスイッチ、近接スイッチ、タッチセンサ、近接センサ、容量スイッチ、容量センサ、投影容量センサまたはスイッチ、単電極容量スイッチまたはセンサ、多電極容量スイッチまたはセンサ、自己容量センサ、相互容量センサ、誘導センサ、センサ電極、ユーザインターフェース要素、ユーザ入力要素、振動要素、通信要素、データ処理要素、集積回路、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、シグナルプロセッサ、データ記憶要素、および電子的サブアセンブリから成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、上記[1]に記載の装置。
Claims (27)
- 3次元(3D)目標設計に関して回路レイアウト設計を容易化する電子装置であり、データを伝送する少なくとも1つの通信インターフェース、命令等のデータを処理する少なくとも1つのプロセッサ、および前記命令等のデータを格納するメモリを備えた、装置であって、前記少なくとも1つのプロセッサが、前記格納された命令に従って、
処理対象の電気絶縁基板上への導電性構造の回路の生成に適用可能な材料および/またはプロセスを特徴付けする情報を取得して、前記メモリが提供するデータリポジトリに格納することと、
任意選択として機械的CADモデルにより、基板から生成される3D、好ましくは3D面および/または立体目標設計と、
意図する特性(材料、導電性/抵抗)、寸法、製造方法、接続、および/または位置の観点でのコンポーネントおよび/または電気的トレース等、2Dおよび/または3D領域において規定され、前記基板上に設けられる目標回路設計と、
基板(その材料および厚さ、または一般的には寸法等)と、
を特徴付けする設計入力を受信することと、
前記受信した設計入力および前記受信した設計入力に対応する前記データリポジトリ中の情報を適用する選択されたマッピング技術の利用により、前記回路設計の位置を含めて、前記3D目標設計および前記基板の位置間のマッピングを決定することであり、前記マッピング技術が、前記3D目標設計の生成時、好ましくは3D成形中に前記基板の伸長を前記マッピングにおいて考慮するようにさらに構成された、決定することと、
前記マッピングを示す人間および/または機械可読命令を含む少なくとも1つのコンピュータ可読ファイル等のデジタル出力を確立して、たとえば印刷、電子機器組み立て、および/または成形機器といった製造機器等の受信エンティティに提供することと、
を行わせるように構成された、装置。 - a)前記マッピングが、3D成形を利用して前記基板から生成される3D目標設計および前記3D成形前の元の状態の前記基板の位置間のマッピングを含むことと、
b)前記マッピングが、好ましくは少なくとも位置および/または寸法の観点で、さらに好ましくは伝導性または抵抗等の多くの電気的特性の観点で、前記3D目標設計と前記基板との間の1つまたは複数の機構を指定して変換することと、
の少なくとも一方である、請求項1に記載の装置。 - 前記指定および変換される1つまたは複数の機構が、前記基板または3D成形によって前記基板から処理される3D目標設計上に設けられる少なくとも1つの機構を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記1つまたは複数の機構が、目標回路設計、導電トレース、接触パッド、電極、電子コンポーネント、グラフィカル要素、光学的機構、ビア、開口、熱伝導性、熱絶縁性、および電気絶縁性から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項3に記載の装置。
- 前記機構が、前記基板と前記3D目標設計との間の位置の対応および/または前記基板の局所的伸長の範囲の視覚的検査および解析を容易化するモデルデータ、任意選択としてワイヤフレームモデルデータを含む、請求項2に記載の装置。
- 前記機構のモデル、任意選択としてワイヤフレームまたは記号的指標を利用して、マッピング機構、任意選択として導電トレース、グラフィカル要素、または電子コンポーネントを指定するように構成された、請求項1に記載の装置。
- a)前記マッピング技術が、シミュレーション、好ましくは有限要素解析に基づくシミュレーションを包含することと、
b)前記マッピング技術が、3D投影、任意選択としてマップ投影を包含することと、
の少なくとも一方である、請求項1に記載の装置。 - 等距離投影、1点等距離投影、2点等距離投影、および選択曲線からの等距離投影から成る群から選択される少なくとも1つの投影技術に基づいて前記投影を決定するように構成された、請求項7に記載の装置。
- 選択されたマップ投影を局所的または大域的に適用して、前記3D目標設計および前記基板をマッピングするように構成された、請求項7に記載の装置。
- 任意選択としてオフセットベクトルマッピングにより、少なくとも前記3D目標設計を特徴付けする前記設計入力に基づいて、任意選択として本質的には点または領域型の前記基板の多くの異なる位置で、伸長の関連量および任意選択としての方向、任意選択として伸長割合、伸長密度、または伸長係数を示す基板挙動を決定するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記マッピングが、少なくとも前記3D目標設計から前記基板までの所々において、本質的に全射的、任意選択として実質的に全単射的である、請求項1に記載の装置。
- 前記設計入力の少なくとも一部の取得、前記データリポジトリに格納される前記情報の取得、および/または前記出力の提供を行うように構成された、ユーザとの間の情報伝送または相互作用のためのユーザインターフェースを備えた、請求項1に記載の装置。
- 任意選択としてCAD等のCAEソフトウェアから、有線または無線ネットワークインターフェース等の前記通信インターフェースを介して、前記設計入力の少なくとも一部および/または前記リポジトリに格納される情報を受信するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 好ましくは前記メモリに格納されたユーザ調整可能および/または選択可能な初期設定から、前記基板の特性および/または前記基板から前記3D目標設計を生成するプロセス等の前記設計入力の一部を読み出すように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記基板から前記3D目標設計を生成するプロセス、任意選択として3D成形プロセスに関する特性が、少なくとも一部が本質的に前記マッピング技術自体に埋め込まれており、任意選択として、シミュレーションまたは投影モデルにおけるモデル化または直接的な採用がなされた、請求項1に記載の装置。
- 前記データリポジトリが、基板材料、印刷材料、電気絶縁材料、電気絶縁印刷材料、電気絶縁インク、導電性印刷材料、導電性インク、導電性接着剤、非導電性接着剤、基板材料の伸縮特性、導電性インクの伸縮特性、導電トレース、導電接触パッド、電子コンポーネント、および印刷可能電子コンポーネントから成る群から選択される少なくとも1つの要素に関する情報を含む、請求項1に記載の装置。
- 前記設計入力が、前記3D目標設計のデジタル3Dモデル、前記機械的目標設計の前記デジタル3Dモデルを含むCAD等のCAEファイル、回路図の指標、回路図を記述したECADファイル、回路レイアウトの指標、回路レイアウトを記述したデジタルファイル、ガーバーファイルまたはディスクリプション、回路レイアウトまたは回路図を記述したガーバーファイルまたはディスクリプション、PDFファイル、回路図または回路レイアウトを記述したPDFファイル、回路レイアウトを記述したIDFファイル、回路レイアウトを記述した画像ファイル、基板材料の指標、基板厚さの指標、基板寸法の指標、前記基板を特徴付けしたデジタルモデル、および基板特性の指標から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1に記載の装置。
- 基板材料等の材料、導電性材料、導電トレース材料、コンポーネント材料、電気絶縁材料、または接着剤材料が、前記マッピングおよび/または出力に決定に利用され、導電性、体積抵抗率、絶縁耐力、導電性インク等の材料の電流密度、伸長の単位変化当たりの抵抗率変化(dR/ds)、伸長時の破壊点、熱伝導性、引っ張り強度、終局または破壊引っ張り強度、延性、可塑性、剛性、衝撃強度、成型収縮、熱膨張係数、耐化学性、熱撓み、硬度、および可燃性から成る群から選択される少なくとも1つの特性の観点で、前記データリポジトリ、設計入力、および/またはデジタル出力において特徴付けされた、請求項1に記載の装置。
- a)前記設計入力が、関連する成形プロセスの種類、温度、速度、および/または圧力等の3D成形プロセスを特徴付けすることと、
b)前記設計入力が、前記マッピングによりさらに網羅された1つまたは複数の光学的機構、任意選択として光制御、グラフィックスまたはマスク等の情報および/または装飾機構を特徴付けすることと、
の少なくとも一方である、請求項1に記載の装置。 - 基板材料、基板寸法、基板形状、プロセスパラメータ、成形方法、成形パラメータ、成形温度、成形圧力、成形時間、導電性材料、導電性インク、導電性接着剤、非導電性接着剤、樹脂、前記回路設計の要素等の1つまたは複数の機構の位置、成形前の前記基板上の前記回路設計の要素等の1つまたは複数の機構の位置、成形前および/または成形後の前記基板上の前記回路設計の回路レイアウト、コンポーネント位置、成形前の前記基板上のコンポーネント位置、ビアまたはフィードスルー位置、ビアまたはフィードスルー寸法、ビアまたはフィードスルー材料、導電トレースまたはパッド幅、導電トレースまたはパッド厚さ、導電トレースまたはパッド位置、導電トレースまたはパッド形状、導電トレース経路、導電トレース屈曲、導電トレース屈曲半径、導電トレースまたはパッド長さ、導電トレース材料、前記3D目標設計のトポロジ的機構、前記3D目標設計のトポロジ的機構の形状および/またはサイズ、前記3D目標設計のトポロジ的機構の曲率または屈曲半径のレベル、ならびに光ガイド、反射器、光マスク、吸光器、または拡散器等、可視光および/または非可視光を制御する前記基板における光学的機構の材料、形状、寸法、および/または位置等の構成から成る群から選択される前記回路設計、3D目標設計、および/または前記基板に関する少なくとも1つの要素に関して、前記設計入力および前記データリポジトリ中の情報に基づいて前記出力中に指定される選択、置換、代替、または推奨を決定するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記3D目標設計が示唆する屈曲半径に基づいて前記基板上に設けられる導電性インクまたは電気絶縁材料のトレースまたはパッド等の導電性要素の材料、材料特性、厚さ、長さ、または幅を決定するように構成された、請求項1に記載の装置。
- 前記出力が、CAEファイル、回路図の指標、回路レイアウトの指標、回路レイアウトを記述したECADファイル、回路レイアウトを記述したIDFファイル、電気的トレース数等の前記回路設計の少なくとも一部を前記基板上に印刷する印刷命令ファイル、回路レイアウトを記述した画像ファイル、多くの電子コンポーネントの3D組み立て用の命令を含むファイル、基板材料の指標、基板厚さの指標、基板寸法の指標、および基板特性の指標から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1に記載の装置。
- 好ましくは選択された基準に係る優先順で、前記回路設計の前記回路レイアウト、成形プロセス、3D目標設計、および/または基板に関する提案の代替選択肢のリスト等の集まりを前記出力において提供するように構成された、請求項1に記載の装置。
- a)前記設計入力が、前記マッピングまたは出力の決定において本質的に従うように構成された多くのユーザ規定設計要件を含むことと、
b)前記設計入力が、選択された基準に従ってより適すると判定された設計選択肢で選択的に置き換えるように構成された多くのユーザ規定設計選好を含むことと、
c)前記設計入力が、前記基板上の関連する表面積の最小化もしくは最大化、前記3D目標設計を生成する前記基板の3D成形等の処理に続く電気抵抗、伝導性、および/もしくは材料伸長の最小化もしくは最大化、ならびに/または前記マッピングに基づいて前記機構のレイアウトまたは関連する回路設計を決定する際に、前記回路設計の導電トレースもしくは概して前記回路設計等、前記基板上に設けられる導電性もしくは絶縁機構、前記基板上に設けられる熱伝導性もしくは絶縁機構に関する設計要件もしくは選好を利用するとともに、結果を前記出力において指定するように構成された構成における1つまたは複数の選択材料の使用もしくは回避の観点で前記要件または選好を特徴付けすることと、
d)前記設計入力が、2Dの前記回路設計の回路図、任意選択として関連するレイアウトの少なくとも一部を特徴付けすることであり、当該装置が、前記マッピングならびに物理的伸縮および/もしくは電気抵抗最小化等の選択基準に基づいて、前記基板上の導電トレース、パッド、および/またはコンポーネント等、1つまたは複数の関連する回路機構または具体的には要素の位置決めおよび/または材料等のレイアウトを最適化するとともに、結果を前記出力において指定するように構成された、特徴付けすることと、
e)前記設計入力が、3Dの関連するレイアウト等の前記回路設計の少なくとも一部を特徴付けすることであり、当該装置が、前記マッピングに基づいて、前記基板上の前記回路設計の前記少なくとも一部の位置決めを決定するように構成された、特徴付けすることと、
のうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の装置。 - a)前記基板の1つまたは複数の位置において、好ましくは任意選択として前記デジタル出力中および/またはユーザインターフェース経由の矢印、番号、色、シェーディング、パターン、または輪郭線の形態のグラフィカル指標等の視覚的指標を含む指標、関連する伸縮の推定量および任意選択としての方向、伸縮割合、伸縮密度、または伸縮係数を与えることと、
b)任意選択として共通色またはパターン等の矢印または共通機構等の接続要素を含む前記基板およびその処理された3D目標設計の前記モデル間の共通要素の観点で、点間または領域間インジケータにより、好ましくはグラフィカルに前記マッピングを指定することと、
c)前記基板の成形後、成形中、および/または成形前の状態における前記回路の電気的特性、任意選択として抵抗等の選択点間および/または機構固有の特性の推定値を決定することであり、当該装置が好ましくは、前記デジタル出力中および/もしくはユーザインターフェース経由での前記特性の指定ならびに/または前記基板上のレイアウト等の前記回路設計の前記構成の最適化における利用を行うように構成された、決定することと、
d)過去に与えられた入力、補助入力の所望の変化または当該装置により過去に与えられた前記出力の所望の変化を示す設計入力を動的または反復的に受信するとともに、これに基づいて、前記マッピングおよび/または前記出力を再決定するように構成されたことと、
のうちの少なくとも1つを行うように構成された、請求項1に記載の装置。 - a)デジタルファイルまたはユーザ制御入力等、前記設計入力の前記回路設計において検出された1つまたは複数の識別子または識別可能キューに基づいて、電気絶縁層により分離された前記基板の共通面上の複数の積層導電層を識別するとともに、好ましくは前記設計入力の前記元の回路設計においても検出されない場合に短絡が生じないように、前記マッピングに基づいて、各積層導電層および隣り合う絶縁層のレイアウトを最適化するようにさらに構成されたことと、
b)印刷あるいは積層生成等、前記基板上に生成され、前記支持基板の3D成形により伸長する場合の前記回路設計のトレースまたは絶縁機構等の1つまたは複数の機構の抵抗または伝導性等の少なくとも1つの電気的特性を決定するとともに、好ましくは前記マッピングおよび好ましくは前記リポジトリに格納された情報に基づいて、前記機構の位置、経路、材料、断面積、厚さ、および/または幅等の少なくとも1つの特性の最適化において前記特性および伸長によるその挙動を考慮することと、
c)位置、経路、材料、前記材料中の粒子等の導電機構の量もしくは濃度、断面積、厚さ、ならびに/または幅等、前記回路設計のトレース等の1つまたは複数の機構の少なくとも1つの特性を最適化することであり、当該最適化目的には、抵抗の最小化、材料使用の最小化、および/または材料コストの最小化から成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、最適化することと、
d)前記伸長による前記機構内の粒子等の導電性材料の相互再位置決めに基づいて、前記目標回路設計のトレース等の導電機構の伝導性または抵抗率変化を推定するとともに、好ましくは前記回路設計の前記最適化において前記推定値を利用するようにさらに構成されたことと、
e)ディスプレイまたはプロジェクタを介して前記ユーザに伝達される表示データを利用して前記出力の少なくとも一部を提供することと、
のうちの少なくとも1つを行うように構成された、請求項1に記載の装置。 - 前記目標回路が、導電トレース、接触パッド、電気絶縁要素、電極、電子コンポーネント、電気機械コンポーネント、電気光学またはオプトエレクトロニクスコンポーネント、熱伝導性材料または要素、放射放出コンポーネント、発光コンポーネント、LED(発光ダイオード)、OLED(有機LED)、側方照射LED等の光源、上方照射LED等の光源、下方照射LED等の光源、放射検出コンポーネント、光検出コンポーネント、フォトダイオード、フォトトランジスタ、光起電デバイス、センサ、微小機械コンポーネント、スイッチ、タッチスイッチ、近接スイッチ、タッチセンサ、近接センサ、容量スイッチ、容量センサ、投影容量センサまたはスイッチ、単電極容量スイッチまたはセンサ、多電極容量スイッチまたはセンサ、自己容量センサ、相互容量センサ、誘導センサ、センサ電極、ユーザインターフェース要素、ユーザ入力要素、振動要素、通信要素、データ処理要素、集積回路、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、シグナルプロセッサ、データ記憶要素、および電子的サブアセンブリから成る群から選択される少なくとも1つの要素を含む、請求項1に記載の装置。
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